При разработке прорезей на участках с глубиной меньшей, чем осадка земснаряда, при подходе последнего к кромке прорези необходимо развернуть его на такой угол, чтобы корпус не вышел за кромку. В этом случае следует закладывать оба задних папильонажных якоря, с помощью которых, а иногда и с использованием задней становой лебедки производится разворот корпуса.
Чтобы облегчить разработку прорезей на участках с малой глубиной или на сухом берегу в случае не связных грунтов при подходе к кромке увеличивают заглубление рамы. При этом благодаря осыпанию грунта откос прорези отступает за ее кромку и создаются условия для похода корпуса земснаряда к самой кромке.
Работа землесосов, не имеющих механического разрыхлителя, папильонажным способом применяется для ускоренной разработки прорезей на перекатах с при папильонировании с подачами сверху вниз, для чего на кромках прорези для подачи на каждую следующую папильонажную ленту передний становой трос стравливается на величину подачи, Зев всасывающего наконечника у землесосов, работающих «сверху вниз», должен быть развернут назад с помощью углового патрубка, вставленного между наконечником и грунтопроводом.
При работе землесоса папильонированием «сверху вниз» величина подачи принимается значительно больше, чем при папильонировании «снизу вверх»,
от чего на дне могут оставаться поперечные гребни из грунта. Если обнаружится, что глубина на не разработанной части прорези понижается, необходимо своевременно подчистить эту часть, во избежание снижения глубины на перекате ниже допустимой.
При папильонажном способе работы без свай (гибкий папильонаж) земснаряд в процессе поперечного перемещения движется по дуге относительно точки сцепления станового троса с грунтом. В связи с неровностью дна и разной степенью натяжения станового троса зацепление за дно происходит на различном расстоянии от земснаряда. Поэтому траектории движения земснаряда по папильонажным лентам оказываются неупорядоченными, изменяются фактические величины подачи, колеблется производительность земснаряда и снижается средняя ее величина. Чтобы отдалить от земснаряда точку зацепления станового троса и этим уменьшить неравномерность работы земснаряда, под становой трос следует подводить специальный понтон, который при папильонировании перемещается вместе с тросом.
Неупорядоченность перемещения по папильонажным лентам особенно характерна для землесосов, так как при их работе не создается продольной силы, натягивающей становой трос подобно реакции черпаков у многочерпакового земснаряда. У землесосов становой трос натягивается только под действием течении воды на корпус снаряда и плавучий грунтопровод. Поэтому для производительной работы землесосов папильонажным способом в большинстве случаев требуется закладка задних якорей. В процессе папильонирования необходимо регулировать работу задних лебедок, с таким расчетом, чтобы их тросы были в натянутом состоянии, обеспечивая натяжение переднего станового троса.
При траншейном способе работы большинство землесосов могут извлекать грунт только в процессе одностороннего движения наконечником вперед. После разработки каждой траншее требуется спуск снаряда с приподнятым над грунтом наконечником к началу следующей траншеи.
Траншейным способом прорезь разрабатывают отдельными сериями, длина которых зависит от длины грунтопровода, места отвала грунта, длины
папильонажных тросов и определяется из условия прохождения серии без перекладок якорей. Если течение направлено вдоль прорези, достаточно закладки трех передних якорей – станового и двух боковых (папильонажных). На прорезях без течения, а также при боковом ветре или течении закладывают дополнительно один из задних боковых якорей. Задний боковой якорь требуется также в ряде случаев на землесосах, удаляющих пульпу через корпусный конический насадок, для противодействия реактивной силы струи пульпы.
В процессе разработки прорезей многочерпаковые земснаряды и землесосы осуществляют подачу вперед, продвигаясь, как правило, против течения. Чтобы облегчить перекладку якорей и перевод рефулера, прорезь разбивают на отдельные участки (серии), которые разрабатывают последовательно сверху вниз по течению, если этому не препятствует недостаточная глубина в месте работы. Первой проходится серия, расположенная в верхней части прорези, затем земснаряд спускают по течению к началу следующей серии, расположенной ниже по течению, и т.д. Перед началом разработки каждой серии земснаряд устанавливают в ее нижней части.
При наличии большого снимаемого слоя особо плотного или связного грунта и опасности повреждения рамы земснаряда от обрушивания грунта разработку прорези производят последовательно в несколько слоев. При этом каждый слой удаляют, как правило, сразу по всей прорези или по отдельной серии. Свайными землесосами все промежуточные слои в ряде случаев можно снимать на каждой папильонажной ленте, постепенно увеличивая заглубления сосуна. При этой последовательности разработки прорези перед подачей земснаряда на следующую ленту сосун поднимают на уровень верхнего слоя. Если у одной из кромок прорези снимаемый слой грунта значительно больше, чем у другой кромки, прорезь разрабатывают отдельными участками в два приема – вначале у одной, затем у другой кромки. В пределах каждого участка, исходя из средней на ней толщины снимаемого слоя, устанавливают свою величину подачи. Скорость сплывания снаряда под действием течения возрастает. Необходимо своевременно начинать постепенное его притормаживание, так как при резком торможении, особенно крупного земснаряда и на быстром течении, возможны обрыв каната и повреждение лебедки. Таким образом, разрабатывается прорезь на требуемую ширину. Границы участков определяют в процессе работы в зависимости от фактических глубин и местных условий.
При удалении толстого слоя грунта по завершении каждого папильонажного хода у кромки прорези необходимо производить «подработку» − удалять грунт, осыпающийся с кромки прорези. Для этого подачу земснаряда делают с малой скоростью становой лебедки и папильонирование к противоположной кромке начинают после извлечения осыпавшегося с кромки грунта.
Траншейный способ отличается тем, что за один проход снаряд отрабатывает месторождение на максимальную глубину опускания рамы грунтозаборного устройства, породу извлекают в процессе движения снаряда по продольной траншее. При одном положении папильонажных якорей снаряд разрабатывает одну серию, затем его переводят на смежную. Данный способ при работе сериями снизу вверх позволяет широко маневрировать транспортным судам в условиях ограниченных габаритов акватории.
Положение траншей на местности фиксируется продольными створами, которые разбиваются инструментально для каждой траншеи по ее оси либо с использованием приборов GPS – навигации.
Результаты работы землесоса зависят от заглубления всасывающего наконечника и скорости перемещения по траншее. Скорость всегда придерживается максимально возможной, заглубление регулируется в соответствии фактической глубиной залегания плотных подстилающих грунтов.
Боковые отклонения земснаряда от створа в процессе разработки траншеи приводят к значительным переборам грунта и к потере времени на разработку прорези, особенно при необходимости повторных проходок по отдельным пропускам. Поэтому в процессе работы необходимо тщательно следить за положением земснаряда в створе.
Для определения мощности разрабатываемого слоя измеряют глубину грунтозабора. Измерения ведут от горизонта воды с помощью эхолотов. Изменения горизонта воды для корректировки глубины опускания грунтозаборного устройства землесоса отслеживаются по водомерной рейке или по данным смежных водомерных постов интерполяцией.
Контроль за ходом рабочего процесса осуществляется с помощью специальных приборов: вакуумметра и манометра грунтонасосной установки, тягомера станового троса, глубиномера опускания рамы , тахометра двигателя, амперметра лебедки.
Производительность земснаряда зависит от многих факторов, изменяющихся в процессе работы, поэтому режим работы следует постоянно регулировать в зависимости от конкретных условий. Ход рабочего процесса контролируют по установленным на посту управления приборам. На различных объектах работы факторами, ограничивающими производительность, могут быть условия грунтозабора или условия транспортирования грунта по напорному грунтопроводу.
Снижение производительности обуславливается неравномерностью процесса разработки и всасывания грунта, колебаниями консистенции пульпы. Рывки, резкие изменения скорости лебедок, а также глубины опускания грунтозаборного устройства ведут к неоправданным нарушениям режима.
Процесс грунтозабора землесосных снарядов имеет неравномерный характер вследствие непостоянства грунтовых условий: различной плотности грунта, неровности дна, периодических обрушений стенок разрабатываемой траншеи. Поддержание режима максимальной производительности требует от оператора определенных навыков и постоянного внимания. Автоматизация процесса грунтозабора осуществляется для обеспечения максимально возможной производительности земснаряда в различных грунтовых условиях и для облегчения труда оператора.
Всасывание и транспортирование пульпы производятся грунтонасосной установкой, в которую входят грунтовой насос, грунтозаборное устройство и пульпопровод. Всасывание пульпы (грунтозабор) осуществляется за счет создаваемого насосом разрежения (вакуума), а ее транспортирование – (гидротранспорт) к месту складирования (свалки) – под давлением того же насоса. Каждая грунтонасосная установка имеет определенную производительность (расход) при перекачке чистой воды. При транспортировании пульпы с повышением ее консистенции расход снижается. Оптимальному режиму работы грунтонасосной установки соответствуют определенные значения технологических параметров, характеризующих ее состояние. Наивысшей производительности грунтонасосной установки по пульпе в зависимости от состава грунта соответствуют определенные консистенция и расход. Поэтому с помощью консистометра и расходомера можно в любых грунтовых условиях задать оптимальный режим работы грунтонасосной установки. Однако существующие консистометры и расходомеры весьма сложны конструктивно и мало надежны в эксплуатации. В связи с этим работу грунтонасосной установки оценивают по разрежению и давлению соответственно во всасывающей и напорной частях пульпопровода, т.е. по вакуумметру и манометру. Другим методом определения интенсивности работы грунтонасосной установки является контроль за слоем осадка грунта в пульпопроводе.